Casestudie av væske/vann-varmepumpe

Abstract

Oppgaven tar utgangspunkt i en enebolig lokalisert i Stavanger, som i forbindelse med rehabilitering, installerte en væske/vann-varmepumpe. Det spesielle med dette anlegget er at varmeenergien hentes fra en kuldebærer, samansatt av en horisontal jord- og en vertikal brønnsløyfe.

Hensikten med bacheloroppgaven var å redegjøre for hvordan anlegget kan driftes mest mulig lønnsomt. I den sammenheng vurderes det også i hvilken grad det lar seg gjøre å flytte overskuddsvarme hentet fra jordsløyfen og lagre den i berget.

For å kunne besvare problemstillingen for dette spesifikke kasuset ble, forsøk med ulike kombinasjoner av jord- og brønnsløyfer, samt og endring av driftsparametere for kuldebærerpumpen utført.

Funn fra analyse av forsøkene gir klare indikasjoner på at kontroll av strømningshastigheten til kuldebærerpumpen, er det som påvirket effektiviteten mest. Det er også basert på funn grunnlag for å hevde at en viss mengde energi kan lagres i bakken, men bare for en kortere periode.

Ut fra funnene er det grunnlag for å hevde at de fleste væske/vann-varmepumper installert i kystnære strøk har potensial for å kunne forbedre energifaktoren betydelig.

Besparelsen som kan oppnås ved å optimalisere driftsinnstillingene til denne type anlegg visualiseres best når en foretar en økonomisk nåverdibetraktning over varmepumpens forventede levetid.

This thesis analyses a residential geothermal home heating system. Energy used to heat the private newly renovated home, situated in Stavanger, is captured from a heat collector system, composed of a subsurface horizontal and a vertical well loop.

The objective of this analysis was to explore potential optimization of the system to harness greater efficiencies, thus unlocking greater value of the system. In this context, it is also considered to what extent it is possible to store surplus heat from the earth loop in the rock.

In an attempt to answer the problem, several experiments were performed. Said experiments consisted of conducting several variations to the operating system and evaluating different inputs.

Key findings from the analysis evidenced that tuning and adjusting the flow of the low temperature heat collector pump, affected the efficiency the most. Furthermore, the results from the experiments gave clear indications that it is possible to store a certain amount of energy in the ground for a limited period.

Based on the findings, there is reason to claim that most liquid / water heat pumps installed in coastal areas have the potential to significantly improve the efficiency of residential geothermal home heating systems. The savings that can be achieved by optimizing the operating system’s settings are best visualized when an economic net present value consideration is made over the expected lifetime of the heating system.